Meiose is een speciaal type celdeling dat alleen plaatsvindt in cellen die betrokken zijn bij seksuele voortplanting. In hogere organismen zoals mensen zijn dit onrijpe zaadcellen bij mannen en ontwikkelende eieren bij vrouwen. Alle andere cellen in uw lichaam gebruiken een ander type celdeling, mitose genaamd, om nieuwe cellen te produceren. Cellen in uw huid delen zich bijvoorbeeld regelmatig door mitose om te allen tijde een nieuwe voorraad huidcellen beschikbaar te houden.
Mitose: identieke nieuwe cellen
Wanneer een cel begint te delen door mitose, maakt het een tweede kopie van het DNA in zijn kern. Chromosomen bevatten dit DNA en mensen hebben 46 chromosomen. Zodra de DNA-productie is voltooid, zijn er nog steeds 46 chromosomen, maar elk is twee keer zo groot als de normale grootte. Vervolgens worden de chromosomen in het midden van de cel uitgelijnd en wordt elk chromosoom in tweeën gesplitst, waarbij de ene helft naar elk uiteinde van de cel beweegt. Ten slotte vormt zich een nieuw membraan in het midden van de cel, waardoor twee nieuwe cellen ontstaan, die elk 46 nieuwe chromosomen bevatten. Bij afwezigheid van spontane veranderingen in DNA, mutaties genaamd, produceert mitose twee nieuwe cellen die identiek zijn aan de oudercel.
Meiose: genetische diversiteit
In al je cellen kwam van elk van de 23 chromosomenparen één lid van je vader en één van je moeder. Wanneer een zich ontwikkelende eicel of zaadcel meiose begint, verdubbelt het de grootte van elk van zijn chromosoom door nieuw DNA te maken. Dan, in tegenstelling tot mitose waar chromosomen zich delen, beweegt bij meiose één lid van elk paar chromosomen naar elk uiteinde van de cel, die zich vervolgens in twee nieuwe cellen verdeelt. De nieuwe cellen, de eerste meiotische deling genoemd, hebben slechts 23 chromosomen. Ze zijn ook genetisch verschillend van de oudercel. Omdat de paren bijvoorbeeld willekeurig sorteren, kan één cel een gen voor oogkleur van je vader hebben, maar een gen voor haarkleur van je moeder.
Om meiose te voltooien, vindt de tweede meiotische deling plaats in deze nieuwe cellen, wanneer elk chromosoom in tweeën splitst, net zoals bij mitose. Dus na twee meiotische delingen produceert elke oudercel vier nieuwe cellen, elk met 23 chromosomen maar de helft van de normale hoeveelheid DNA. Wanneer de bevruchting plaatsvindt, versmelten een mannelijk sperma en een vrouwelijk ei, waardoor een embryo ontstaat met 46 chromosomen en de volledige hoeveelheid DNA.
Omdat genen op chromosomen worden geschud zoals de kaarten in een stapel tijdens de eerste meiotische deling, produceert meiose cellen die genetisch verschillen van de oudercel. Een heel speciaal proces vindt plaats in elk organisme dat seksuele voortplanting gebruikt, inclusief dieren, mensen en zelfs sommige planten.